JPH01247777A

JPH01247777A - 超電導流体ポンプ

Info

Publication number: JPH01247777A
Application number: JP7555688A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Tsuchimoto; 勝也土本; Kinji Tsukahara; 塚原　金二
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1988-03-29
Filing date: 1988-03-29
Publication date: 1989-10-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、流体を駆出するポンプに関するものである。

（従来の技術）従来の流体を駆出するポンプにおいては、直接流体を駆
出する駆動機構はポンプのハウジングの内部に置かれて
いる。

（発明が解決しようとする課題）しかし、ハウジングの内部に駆動機構を設置しておくと
、駆動機構に流体が接触する可能性が高い。このため、
腐食性の流体や、異物と接触すると凝固してしまう血液
などを流体として使用することは、困難であった。

そこで、本発明は、ポンプの駆動機構をポンプのハウジ
ング外に設置することを、その技術的課題とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するだめの手段）前記技術的課題を解決するために用いた技術的手段は、
内部に空間を有するハウジング、該ハウジングの内部の
空間を第１の空間と第２の空間に分離するダイヤフラム
、前記ハウシングの外部から前記第１の空間への流体の
流通のみを許容する流入用逆子弁手段、前記第１の空間
から前記ハウジングの外部への流体の流通のみを許容す
る流出用逆子弁手段、前記ダイヤフラムの可動部に配設
された超電導材料、前記ダイヤフラムを一方方向に膨圧
する血圧手段、前記ハウジングの外部に配設され、（ｉ
ｆ磁束密度前記血圧手段がダイヤフラムを膨圧する方向
に向かうにしたがって密となるように、磁束線を発生ず
る電磁石、および、該電磁石の通電・非通電を制御する
制御手段、を設けたことである。

（作用）前記技術的手段によれば、制御手段が電磁石にｊｊ電を
おこなっているとき、電磁石は磁束密度が血圧手段がダ
イヤフラムを膨圧する方向に向かうにしたがって密とな
るように磁束線を発生ずる。

ダイヤフラムの可動部には超電導材料が配設されている
。このため、マイスナー効果により超電導材料内部には
磁束線が通過しないため、超電導材料は磁束密度が疎で
ある方向に押される。超電導材料は血圧手段の膨圧に逆
らってダイヤフラムを移動させることになる。制御手段
が電磁石に通電をおこなっていないとき、ダイヤフラム
は血圧手段により膨圧され、電磁石に通電しているとき
と反対方向に動かされる。ハウジングの第１の空間には
、流出用逆子弁および流入用逆子弁が備わっているので
、ダイヤフラムの可動により流体の流入・流出が交互に
行われ、流体ポンプの働きが行われる。

（実施例）以下、本発明を用いた実施例を説明する。

第１図を参照して第１の実施例を説明すると、ハウジン
グ１０の内部空間はダイヤフラム２ｏにより第１の空間
１１と第２の空間１２に分離されている。ダイヤフラム
２０は図示ＡおよびＢ方向に移動可能になっている。ダ
イヤフラム２ｏの可動部の第２の空間側には超電導材料
３０が固定されている。

ハウジング１０には第１の空間１１とハウジング１０の
外部とを連通ずる流入ポート１３と流出ボート１４が配
設されている。流入ポート１３にはハウジング１０の外
部から第１の空間１１への流体の流通を許容し、第１の
空間１１からハウジング１０の外部への流体の流通を阻
止する流入用逆子弁１５が備わっている。流出ボート１
４にはハウジング１０の外部から第１の空間１１への流
体の／Ｎ通を阻止し、第１の空間１１がらハウジング１
０の外部への流体の流通を許容する流出用逆子弁１６が
備わっている。ハウジング１ｏには第２の空間１２とハ
ウジング１０の外部とを連通ずる通気孔１７があけられ
ている。

図示Ａ方向にはハウジング１ｏ外部に電磁石４０が、ま
た、図示Ｂ方向にはハウジング１ｏ外部に電磁石４１が
設置されている。この電磁石４゜および４１はそれぞれ
の磁束線がダイヤフラム２０の超電導材料３０を通過す
るように設置されＣいる。電磁石４０および４１は制御
回路５ｏにそれぞれ接続されている。

第２図を参照して制御回路５０を説明する。電磁石４０
のコイルの一端および電磁石４１のコイルの一端は電源
５３の一端子に接続されている。

電磁石４１のコイルの他端はリレー５１の端子ａに、電
磁石４０のコイルの他端はリレー５１の端子すにそれぞ
れ接続されている。リレー５１の端子Ｃはスイッチ５２
を介して電源５３の十端子に接続されている。リレー５
１にはトランジスタ５５が接続されており、トランジス
タ５５には発信器５４が接続されている。発信器５４は
一定の周期のパルス信号を発生する。スイッチ５２がオ
ンされると、このパルス信号によりトランジスタ５５は
オン・オフ作動する。トランジスタ５５がオンするとリ
レー５１はその端子Ｃと端子すを電気的に短絡し、端子
Ｃと端子ａを電気的に開放する。

またトランジスタ５５がオフするとリレー５１はその端
子Ｃと端子すを電気的に開放し、端子Ｃと端子ａを電気
的に短絡する。したがって、電磁石４０のコイルと電磁
石４Ｉのコイルには交互に電圧が供給される。

再び第１図を参照して説明する。電磁石４０に通電され
、電磁石４１に通電されていない状態では、電磁石４０
は超電導材料３０を通過する磁束線を発生する。磁束密
度は電磁石４０に近い側が密となり遠い側が疎となる。

ここで、超電導材料３０は超電導のマイスナー効果によ
り図示Ｂ方向に付勢される。このときハウジング１０の
第１の空間１１はその体積が増大することになり、ハウ
ジング１０の外部から流入用逆子弁１５を通して第１の
空間１１へ流体が流入する。電磁石４１に通電され、電
磁石４０に通電されていない状態では、電磁石４１は超
電導材料３０を通過する磁束線を発生する。磁束密度は
電磁石４１に近い側が密となり遠い側が疎となる。ここ
で、超電導材料３０は超電導のマイスナー効果により図
示Ａ方向に付勢される。このときハウジング１０の第１
の空間１１はその体積が減少することになり、第１の空
間１１から流出用逆子弁１６を通してハウジング１０の
外部へ流体が流出する。

第３図は、本発明を使用した第２の実施例である。第２
の実施例では、第１の実施例の電磁石４１０代わりにバ
ネ６０をダイヤフラム２ｏの図示入方向の膨圧に用いて
いる。電磁石４ｏの制御回路７０は第４図に示される。

第４図を参照して説明すると、′！１Ｍ１石４０のコイ
ルの一端はスイッチ７１を介して電源７２の十端子に接
続されている。

電磁石４０のコイルの他端はトランジスタ７３を介して
電源７２の一端子に接続されている。トランジスタ７３
は発信器７４に接続されており、発信器７４の発生する
パルス信号によりオン・オフ作動する。このトランジス
タ７３のオン・オフ作動により電磁石４０には通電・非
通電が繰り返される。

再び第３図を参照すると、電磁石４ｏの通電時には電磁
石４０の発生する磁束線により超電導材料３０は図示Ｂ
方向に付勢される。また、電磁石４０の非通電時にはバ
ネ６ｏにより超電導材料３０は図示Ａ方向に付勢される
。

第２の実施例ではダイヤフラムの膨圧手段としてバネを
用いたが、ダイヤフラム自体に弾性を持たせておき、電
磁石の通電がある場合にはダイヤフラムが変形し、電磁
石の通電がない場合にはその弾性でもとの形状に復帰す
るようにしておいてもよい。

第５図は、本発明を使用した第３の実施例である。第３
の実施例は第１の実施例の構成とほぼ同じであるが、第
２の空間に通気孔１７がなく、ハウジング１０に、第２
の空間１２とハウジング１０の外部とを連通ずる流入ポ
ート８０と流出ポート８１が配設されている。流入ポー
ト８０にはハウジング１０の外部から第２の空間１２へ
の流体の流通を許容し、第２の空間１２からハウジング
１０の外部への流体の流通を阻止する流入用逆子弁８２
が備わっている。流出ポート８１にはハウジング１０の
外部から第２の空間１２への流体の流通を阻止し、第２
の空間１２からハウジングＩＯの外部への流体の流通を
許容する流出用逆子弁８３が備わっている。これによれ
ば同時に２系統の流体の回路を構成できる。また流入ポ
ート１３および８０の入口を同一とし、流出ポート１４
および８１の出口を同一とすれば、連続して流体を流入
・流出することもできる。

第６図は、本発明を使用した第４の実施例である。第４
の実施例は第１の実施例の構成に対し、第１の空間と連
通ずる流入ポートがなく、第２の空間と外部を連通ずる
流入ポート９ｏがハウジング１０に設けられている。ま
た、ダイヤフラム２０には、第１の空間１１と第２の空
間１２を連通ずる連通孔９１と第２の空間から第１の空
間への流体の流通は許容し、第１の空間から第２の空間
への流体の流通は阻止する流入用逆子弁９２が設けられ
ている。

尚、上記の各実施例において、超電導材料３゜を鉄板に
置き換えた場合には、誘導電流により発熱が生じ、好ま
しくない。更に、鉄板自体が磁化され、応答性が悪くな
るという欠点がある。また、超電導材料３０を磁石に置
き換えた場合には、交互磁場内で減磁され、駆動しに（
くなるという欠点がある。

〔発明の効果〕

本発明を行うことにより、ダイヤフラムと超電導材料以
外の駆動機構はハウジングの外部に設置されることにな
る。したがって、腐食性の流体や、異物と接触すると凝
固してしまう血液などを流体として使用することができ
、ポンプの適用範囲が広がる。また、ダイヤフラムには
超電導材料のみが設置されるため、ダイヤフラム自体が
軽く、非常に応答性が良い。したがって、効率の良いポ
ンプとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例の超電導流体ポンプの
断面図である。第２図は、第１図の制御回路の回路図である。第３図は、本発明の第２の実施例の超電導流体ポンプの
断面図である。第４図は、第３図の制御回路の回路図である。第５図は、本発明の第３の実施例の超電導流体ポンプの
断面図である。第６図は、本発明の第４の実施例の超電導流体ポンプの
断面図である。１０・・・ハウジング、１１・・・第１の空間、１２・・・第２の空間、１３．８０．９０・・・流入ポート、１４．８１・・・流出ボート、１５．８２．９２・・・流入用逆子弁、１６．８３・・
・流出用逆子弁、１７・・・通気孔、２０・・・ダイヤフラム、３０・・・超電導材料、４０．４１・・・電磁石、５０．７０・・・制御回路、５１・・・リレー、５２．７１　・・・スイッチ、５３．７２・・・電源、５４．７４・・・発信器、５’５．７３・・・トランジスタ、６０・・・バ°♀、９１・・・連通孔。

Claims

【特許請求の範囲】内部に空間を有するハウジング；該ハウジングの内部の空間を第１の空間と第２の空間に
分離するダイヤフラム；前記ハウジングの外部から前記第１の空間への流体の流
通のみを許容する流入用逆子弁手段；前記第１の空間か
ら前記ハウジングの外部への流体の流通のみを許容する
流出用逆子弁手段；前記ダイヤフラムの可動部に配設さ
れた超電導材料；前記ダイヤフラムを一方方向に応圧する応圧手段；前記ハウジングの外部に配設され、磁束密度が前記応圧
手段がダイヤフラムを応圧する方向に向かうにしたがっ
て密となるように、磁束線を発生する電磁石；および、該電磁石の通電・非通電を制御する制御手段；を備える
超電導流体ポンプ。